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JP2009189795A - 掃除装置 - Google Patents

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JP2009189795A
JP2009189795A JP2008243069A JP2008243069A JP2009189795A JP 2009189795 A JP2009189795 A JP 2009189795A JP 2008243069 A JP2008243069 A JP 2008243069A JP 2008243069 A JP2008243069 A JP 2008243069A JP 2009189795 A JP2009189795 A JP 2009189795A
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Min-Ha Kim
閔 河 金
Hyun-Il Lee
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Abstract

【課題】 隅の場所や狭い掃除区域でも容易に掃除を行うことができる掃除装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 吸引ノズルと、前記吸引ノズルが旋回可能に接続され、前記吸引ノズルと接続流路を介して連通される空気吸引ユニットと、前記空気吸引ユニットに形成された少なくとも2つの排出口にそれぞれ連通される少なくとも2つの収集部を有する汚物収集箱とを含む。
【選択図】 図3

Description

本発明は掃除装置に関し、特に、掃除機本体と吸引ノズルとの間の流路が最短距離で形成された掃除装置に関する。
一般に、真空掃除機は、埃または汚物(以下、「汚物」という)を含む空気を吸引するために、吸引力を発生する吸引モータを使用する。通常、真空掃除機の吸引モータは、吸引された空気から埃を分離して収集する集塵装置の下流に配置される。従って、吸引モータの吸引力によって吸引された汚物は集塵装置を通過することにより空気から除去され、汚物の除去された空気は吸引モータを通過して真空掃除機の外部へ排出される。
このような真空掃除機は、吸引モータが集塵装置の下流に配置されているため、被掃除面に隣接した吸引ノズルと吸引モータとの間の流路の長さが長く形成される。従って、吸引モータの吸引力が直接的に被掃除面の汚物に作用しない。
従って、このような一般真空掃除機の欠点を考慮して、掃除機本体と吸引ノズルとの間の吸引流路を最短距離で形成することにより圧力損失を最小化するパワーヘッド型掃除機が開発された。
ところが、このようなパワーヘッド型掃除機は、吸引ノズルが掃除機本体に固定されているため、隅部を掃除する際に掃除機全体を回転させなければならない煩わしさがある。更に、掃除区域が狭い所は掃除機を回転させることも困難であるため、このような場所はうまく掃除ができなかった。
日本特許公開第2000−166826号公報 日本特許公開第2000−037331号公報 米国登録特許公報第5671499号
本発明の第1の目的は、隅の場所や狭い掃除区域でも容易に掃除を行うことができる掃除装置を提供することを目的とする。
本発明の第2の目的は、低電力で被掃除面の汚物吸引効率を極大化できる掃除装置を提供することにある。
本発明の第3の目的は、吸引ノズルが多様な掃除角度を有し、吸引ノズルの角度の変更時にも流路の面積を一定に維持して圧力損失が発生することを予防することができる掃除装置を提供することにある。
本発明は上記の目的を達成するために、吸引ノズルと、前記吸引ノズルが旋回可能に接続され、前記吸引ノズルと接続流路を介して連通される空気吸引ユニットと、前記空気吸引ユニットに形成された少なくとも2つの排出口にそれぞれ連通される少なくとも2つの収集部を有する汚物収集箱と、を含むことを特徴とする掃除装置を提供する。
前記吸引ノズルは、外部から力が加えられないとき、真空掃除機の進行方向に整列される。
前記空気吸引ユニットは、ベースと、前記ベースに装着され前記接続流路と接続され、前記少なくとも2つの排出口が形成されたハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられるインペラと、前記ハウジングの外部に設けられ、前記インペラを回転させるインペラモータと、を含む。
前記吸引ノズルの後端と前記ベース及びハウジングの中央先端とは、弾性部材による弾力的に相互ヒンジされ、前記接続流路は前記ハウジングの中央に接続される。この場合、前記弾力部材は、トーションバネであることが好ましい。
前記接続流路は、前記吸引ノズルの旋回時に同一の流路断面を有する可撓性ホースで形成され、前記可撓性ホースは、蛇腹管の形状で形成されることが好ましい。
前記吸引ノズルは、汚物吸引口に回転自在に設けられた回転ブラシを含み、前記回転ブラシは、前記吸引ノズルに配置されたブラシモータによって回転するように設置される。
本発明は、吸引ノズルと、前記吸引ノズルと接続流路を介して連通される汚物収集箱と、前記汚物収集箱の排気口と連通される空気吸引ユニットと、を含み、前記吸引ノズルは前記空気吸引ユニットに旋回可能に接続され、前記接続流路は可撓性ホースで形成されることを特徴とする掃除装置を提供することにより上記目的を達成することができる。この場合、前記可撓性ホースは蛇腹管の形状に形成される。
前記吸引ノズルと前記空気吸引ユニットとは弾性部材により相互弾力的にヒンジ結合される。
また、前記吸引ノズルは、汚物吸引口に回転自在に設けられた回転ブラシを含み、前記回転ブラシは、前記吸引ノズルに配置されたブラシモータによって回転するように設置される。
また、本発明は、掃除機本体と、前記掃除機本体に設けられたスティックハンドルと、前記掃除機本体に設けられ、上述した掃除装置と、を含むことを特徴とするスティック型真空掃除機を提供することにより上記目的を達成することができる。
前記スティックハンドルは、長さ調節ができるように少なくとも1段折り畳まれ、又は、長さ調節ができるように望遠鏡の形状に形成されることができる。
上記の本発明においては、吸引ノズルが弾力的に旋回可能であるため、隅や狭い掃除区域で容易に掃除を行うことができ、吸引ノズルの角度を変更する際にも吸引流路の面積を一定に維持することにより、圧力損失による吸引力の低下を防止することができる。
また、本発明は低電力で被掃除面の汚物の吸引効率を極大化することができる。
以下、添付の図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳述する。以下、添付された図1ないし図3に基づいて本発明の第1実施形態に係る掃除装置の構成を詳細に説明する。
図1及び図2は、本発明の第1実施形態に係る掃除装置を示す組立斜視図及び分解斜視図であり、図3は図1に示された線III−IIIに沿って示した断面図である。
図1ないし図3に示すように、本発明の第1実施形態に係る掃除装置100は、吸引ノズル110、接続流路130、空気吸引ユニット150、汚物収集箱170を含む。
吸引ノズル110は、被掃除面から汚物を吸引するもので、被掃除面と対向する汚物吸引口111が形成され、吸引ノズル110を空気吸引ユニット150に接続するための第1接続部119が突設される。汚物吸引口111には回転ブラシ113が回転自在に設けられ、また、回転ブラシ113を直接駆動させるためのブラシモータ115がともに設けられる。
回転ブラシ113は、回転ドラム113aと回転ドラム113aの表面に設けられた複数のブラシリブ113bが結合される。これにより、回転ブラシ113が回転するとブラシリブ113bが被掃除面と接触して被掃除面の汚物を飛散させることにより引込流路112側に上昇させる。また、吸引ノズル110は底面の前方両側に被掃除面を円滑に移動することができるように一対の車輪118が設けられる。
第1接続部119は、吸引ノズル110の後方中央に配置され、内側に弾性部材、例えばトーションバネ120が挿入される空間部が形成され、上側にはベース151のヒンジ軸152aが結合される貫通孔119aが形成される。また、第1接続部119の内側には下方向にトーションバネ120の一方121を支持するための第1支持突起119bが形成される。
接続流路130は吸引ノズル110と空気吸引ユニット150とを相互接続する。具体的には、接続流路130の一端が吸引ノズル110の引込流路112に接続され、接続流路130の他端がハウジング153の円筒型結合突起153aにそれぞれ接続される。この場合、接続流路130はインペラモータ157の駆動軸157aに対応するように空気吸引ユニット150の中央に配置されることが好ましい。これにより、吸引ノズル110が容易に旋回される。
このような接続流路130が可撓性ホースであって、大体蛇腹管の形状に形成される。このような接続流路130は、吸引ノズル110が外力によって空気吸引ユニット150に対して所定角度で旋回する場合、流路の断面が狭くなることなく一定に維持されるため、圧力損失を防止することができる。
空気吸引ユニット150は、吸引ノズル110の長手方向に吸引ノズル110の略中心に対応する位置に設けられる。すなわち、空気吸引ユニット150は吸引ノズル110の後方に設けられ、この場合、吸引ノズル110に外力が加えられていない状態で、インペラモータ157の駆動軸157aが回転ブラシ113の回転軸113cと直角をなすように設けられる。
このような空気吸引ユニット150は、ベース151、ハウジング153、インペラ155、及びインペラモータ157を含む。
ベース151は上面にハウジング153が装着される凹溝151aが形成され、底面後方には両側に一対の車輪151bが設けられる。また、ベース151は先端中央において上方向にヒンジ軸152aが突出し、ヒンジ軸152aは上端にヒンジ溝152bが形成される。また、ヒンジ軸152aに隣接したベース151の先端にはトーションバネ120の他端123を支持するための第2支持突起152cが形成される。このようにヒンジ軸152aは吸引ノズル110の回転中心となる。
ハウジング153は内側にインペラ155が回転する空間153bを形成し、この空間153bは、被掃除面から引込まれた汚物と空気が通過する移動経路を形成する。よって、ハウジング153はインペラ155が入口153cを介して空間153bに引込まれた汚物と空気を第1及び第2の排出口154a、154bに円滑に排出できるように設けることが好ましい。この場合、第1及び第2の排出口154a、154bは、インペラモータ157の駆動軸157aを中心に対称形成することが好ましい。本実施例においては、ハウジング153に2つの排出口154a、154bを備えることと説明したが、必要に応じて、ハウジング153に2つ以上の排出口を形成することもでき、このとき2つ以上の排出口は2つ以上が対応する汚物収集箱170に連通させることができる。
また、ハウジング153は前方中央に第2接続部153eが突設される。第2接続部153eは、その底面にヒンジ軸152aのヒンジ溝152bにヒンジ可能に挿入される挿入突起153fが形成される。これにより、吸引ノズル110と空気吸引ユニット150は第1接続部119、ヒンジ軸152a、及び第2接続部153eにより所定角度で旋回可能に接続される。
インペラ155はインペラモータ157の駆動軸157aに接続され、回転駆動の際に、被掃除面の汚物と空気を汚物収集箱170に排出する。この場合、インペラ155はインペラモータ157の駆動軸157aに接続される回転板155aと回転板155aに設けられる複数の羽155bを含む。複数の羽155bは回転板155aに所定間隔で放射状に配置される。インペラ155は羽155bの個数に応じてインペラ155の騒音、インペラ155が吸引する空気の流量などが変化するため、このような条件を考慮して4つないし6つの羽155bを備えることが好ましい。
インペラモータ157は、ハウジング153の空間153bと隔離されるようにハウジング153の外部、すなわちハウジングの後面153dに設けられる。インペラモータ157の駆動軸157aはハウジング153の空間153bへ突出し、先端にはインペラ155が設けられる。従って、インペラモータ157が回転すると、インペラ155が回転して吸引力が発生する。この吸引力によって被掃除面の汚物が空気とともにハウジング153の空間153bに吸引される。インペラモータ157はハウジング153の後面153dに設けられているため、インペラ155によって吸引される汚物と空気はインペラモータ157を通過しない。すなわち、インペラ155によって吸引される汚物と空気はインペラモータ157をバイパスして汚物収集箱170に収集される。
汚物収集箱170はインペラモータ157の後方を取り囲むように中央にハウジング153を収容する収容溝171が形成され、収容溝171の両側には第1及び第2収集部173a、173bが対称配置される。第1及び第2収集部173a、173bは、収容溝171側にそれぞれハウジング153の第1及び第2排出口154a、154bと連通される流入口175a、175bが形成される。この場合、第1及び第2収集部173a、173bの内側にはハウジング153の第1及び第2排出口154a、154bから排出された汚物が自重によって落下して溜まるようにまる。
また、第1及び第2収集部173a、173bは、その後方にそれぞれ第1及び第2フィルタ177a、177bが設けられる。従って、ハウジング153の第1及び第2排出口154a、154bから汚物とともに排出された空気は、第1及び第2フィルタ177a、177bを介して外部へ排出される。これにより、自重によって第1及び第2収集部173a、173bに落下せずに空気の中に残っていた埃のような微細な汚物は、第1及び第2フィルタ177a、177bによって空気から分離される。
図示していないが、本発明の第1実施形態に係る掃除装置100は、ブラシモータ115とインペラモータ157に電源を供給する電源部と、ブラシモータ115とインペラモータ157を制御する制御部を更に含む。電源部としては掃除装置100に設けられるバッテリ(図示せず)又は掃除装置100とは別に設けられた常用電源を使用することができる。常用電源を使用する場合、掃除装置100には、常用電源に接続できる電源コード(図示せず)が設けられる。制御部は従来技術に係る掃除機で使用される制御部と類似しているため説明を省略する。
以下、添付された図1ないし図3に基づいて、第1実施形態に係る掃除装置100の作用について詳細に説明する。
ブラシモータ115とインペラモータ157に電源が印加されると、回転ブラシ113とインペラ155が回転する。回転ブラシ113が回転すると、被掃除面と接している回転ブラシ113のブラシリブ113bによって被掃除面の汚物が飛散し、引込流路112側に上昇するようになる。
インペラ155が回転すると、回転ブラシ113によって被掃除面から分離された汚物が空気とともに引込流路112及び接続流路130を順次通過し、ハウジング153の入口153cに引込まれる。入口153cを介してハウジング153の空間153bに引込まれた汚物と空気は、インペラ155の回転によって発生する遠心力により、ハウジング153の第1及び第2排出口154a、154bに排出される。このとき、一部の汚物はインペラ155の複数の羽155bにぶつかってその衝撃力により第1及び第2排出口154a、154bへ排出される。この場合、ハウジング153が2つの排出口154a、154bを備えているため、汚物と空気が分散して2つの排出口154a、154bに排出されることにより、1つの排出口を有するハウジング153に比べて騒音が低減する。
第1及び第2排出口154a、154bにそれぞれ排出された汚物と空気は、第1及び第2収集部173a、173bの流入口175a、175bに引込まれる。第1及び第2収集部173a、173bに引込まれた汚物は自重によって落下して第1及び第2収集部173a、173bの底面に溜まるようになり、空気は第1及び第2フィルタ177a、177bを介して外部へ排出される。
このように、第1実施形態に係る掃除装置100は、吸引された汚物と空気がインペラモータ157を通過せずに、インペラ15が設けられたハウジング153の空間153bを通過して排出される。これにより、インペラモータ157によって発生する吸引力が直接的に被掃除面の汚物に作用するようになるため、通常の真空掃除機に使用する吸引モータより容量の小さいモータを使用しても効率良く汚物を吸引することができ、さらに、従来の真空掃除機より電力消耗も小さくなる。
また、第1実施形態に係る掃除装置100は、図4に示すように、吸引ノズル110が壁体(W)と底面との境界となる隅を掃除する場合、掃除装置100を壁体(W)に向かって前進させると、図5に示すように、壁体(W)などによって吸引ノズル110の一方に外力が加えられる。これにより、吸引ノズル110はヒンジ軸152a(図2参照)を中心にして外力が加えられる方が空気吸引ユニット150に隣接するように所定角度で旋回する。この場合、吸引ノズル110はトーションバネ120によって弾力的に旋回する。
逆に、図6に示すように、掃除装置100を壁体(W)から後退させると、吸引ノズル110は壁体110によって加圧されていた方がトーションバネ120の復元力によってヒンジ軸152aを中心に旋回し、元位置に復元される。
このように、吸引ノズル110は、空気吸引ユニット150に対してヒンジ軸152aを中心に左右に旋回可能であるため、壁体(W)や食卓の橋のような障害物にぶつかったり狭い区域を掃除する際、掃除装置100全体を旋回させなくても弾力的に旋回する吸引ノズル110を介して容易に掃除を行うことができる。
また、第1実施形態の掃除装置100は、吸引ノズル110が旋回する場合、接続流路130が蛇腹管の形状の可撓性ホースからなっているため、流路の面積が縮まらずに同一に維持されることにより、圧力損失が発生することを防止することができる。
以下、図7に基づいて、第2実施形態に係る掃除装置200の構成を説明する。第2実施形態に係る掃除装置200は、吸引ノズル210の構成が第1実施形態の掃除装置100と同一であるため、これに対する説明は省略する。また、第2実施形態に係る掃除装置200の吸引ノズル210と空気吸引ユニット250との間のヒンジ接続構造が大体同一であり、異なる点は第1実施形態の掃除装置100の第2接続部153eに対応する構成が省略される。
図7に示すように、第2実施形態に係る掃除装置200は、吸引ノズル210、接続流路230、空気吸引ユニット250及び汚物収集箱270を含む。
空気吸引ユニット250は、ベース251、ハウジング253、吸引モータ257を含む。
ベース251は、上面前方に汚物収集箱270が配置され、上面後方にはハウジング253が装着される。また、ベース251は先端中央に上方向にヒンジ軸252aが突出され、ヒンジ軸252aに隣接したベース251の先端にはトーションバネ220の他方を支持するための第2支持突起252cが形成される。この場合、トーションバネ220の一方は第1支持突起219bによって支持される。
ハウジング253は内側に吸引モータ257が設けられ、この吸引モータ257は汚物収集箱270の排出口279から排出されるフィルタリングされた空気を吸引し、ハウジング253の一面に形成された排気グリル253gに排出する。
汚物収集箱270は、吸引ノズル210の引込流路212を介して流入される汚物及び空気を引込むための入口275aが形成され、この入口275aの周辺には接続流路230の一方と接続される結合突起278が形成される。この場合、接続流路は蛇腹管形状の可撓性ホースからなることが好ましく、また接続流路230の位置は吸引ノズル210の円滑な旋回動作のために吸引ノズル210と空気吸引ユニット250のヒンジ接続構造に対応する位置に設けられることが好ましい。
また、汚物収集箱270は吸引モータ257の先端側に対応する位置に排出口279が形成され、この排出口279には吸引モータ257を保護するために埃のような微細な汚物をろ過するフィルタ277が設けられる。さらに、汚物収集箱270は、その上側にユーザが汚物収集箱270を外部に引き出すことができるように把持部276が形成される。
このような第2実施形態に係る掃除装置200は、第1実施形態の掃除装置100とは異なって汚物を吸引するために吸引モータ257を採用しており、これにより、空気の吸引流路は吸引ノズル210及び接続流路230を順次通過した後、汚物収集箱270を通過して吸引モータ257に移動する。
一方、第2実施形態に係る掃除装置200は、第1実施形態の掃除装置と同様に、吸引ノズル210が空気吸引ユニット250に対して旋回可能のように弾力的にヒンジ接続されることにより、隅や狭い掃除区域での掃除を容易に行うことができる。
図8には、本発明の第1及び第2実施形態に係る掃除装置100、200を使用したスティック型掃除機300の一例が示されている。図8に示すように、スティック型掃除機300は、第1及び第2実施形態に係る掃除装置100、200が設けられる掃除機本体310と、掃除機本体310を操作するためのスティックハンドル320を含む。掃除機本体310の両側には掃除機本体310が円滑に被掃除面を移動することができるように一対の車輪330が設けられる。
この場合、スティックハンドル320は中央にヒンジ部321が形成される。これにより、スティック型掃除機300を保管する場合、ヒンジ部321を中心に折り畳んで保管することにより、保管が容易になる。さらに、図面では示していないが、スティックハンドル320は望遠鏡の形状に製造することも勿論可能である。
本発明の第1実施形態に係る掃除装置を示す組立斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る掃除装置を示す分解斜視図である。 図1に示された線III−IIIに沿って切断した断面図である。 本発明の第1実施形態に係る掃除装置の吸引ノズルが旋回及び復帰する状態を順次示す平面図である。 本発明の第1実施形態に係る掃除装置の吸引ノズルが旋回及び復帰する状態を順次示す平面図である。 本発明の第1実施形態に係る掃除装置の吸引ノズルが旋回及び復帰する状態を順次示す平面図である。 本発明の第2実施形態に係る掃除装置を示す断面図である。 本発明の第3実施形態に係るスティック型掃除機を示す断面図である。
符号の説明
100、200 掃除装置
110、210 吸引ノズル
130、230 接続流路
150、250 空気吸引流路
155 インペラ
157 インペラモータ
170、270 汚物収集箱
255 吸引モータ
300 スティック型掃除機
310 掃除機本体
320 スティックハンドル

Claims (17)

  1. 吸引ノズルと、
    前記吸引ノズルが旋回可能に接続され、前記吸引ノズルと接続流路を介して連通される空気吸引ユニットと、
    前記空気吸引ユニットに形成された少なくとも2つの排出口にそれぞれ連通される少なくとも2つの収集部を有する汚物収集箱と、
    を含むことを特徴とする掃除装置。
  2. 前記吸引ノズルは、外部から力が加えられないとき、真空掃除機の進行方向に整列されることを特徴とする請求項1に記載の掃除装置。
  3. 前記空気吸引ユニットは、
    ベースと、
    前記ベースに装着され前記接続流路と接続され、前記少なくとも2つの排出口が形成されたハウジングと、
    前記ハウジングの内部に設けられるインペラと、
    前記ハウジングの外部に設けられ、前記インペラを回転させるインペラモータと、を含むことを特徴とする請求項2に記載の掃除装置。
  4. 前記吸引ノズルの後端と前記ベース及びハウジングの中央先端とは、弾性部材による弾力的に相互ヒンジされ、前記接続流路は前記ハウジングの中央に接続されることを特徴とする請求項3に記載の掃除装置。
  5. 前記弾力部材は、トーションバネであることを特徴とする請求項4に記載の掃除装置。
  6. 前記接続流路は、前記吸引ノズルの旋回時に同一の流路断面を有する可撓性ホースであることを特徴とする請求項4に記載の掃除装置。
  7. 前記可撓性ホースは、蛇腹管の形状に形成されることを特徴とする請求項6に記載の掃除装置。
  8. 前記吸引ノズルは、汚物吸引口に回転自在に設けられた回転ブラシを含むことを特徴とする請求項1に記載の掃除装置。
  9. 前記回転ブラシは、前記吸引ノズルに配置されたブラシモータによって回転するように設置されていることを特徴とする請求項8に記載の掃除装置。
  10. 吸引ノズルと、
    前記吸引ノズルと接続流路を介して連通される汚物収集箱と、
    前記汚物収集箱の排気口と連通される空気吸引ユニットと、を含み、
    前記吸引ノズルは前記空気吸引ユニットに旋回可能に接続され、前記接続流路は可撓性ホースからなることを特徴とする掃除装置。
  11. 前記可撓性ホースは蛇腹管の形状に形成されることを特徴とする請求項10に記載の掃除装置。
  12. 前記吸引ノズルと前記空気吸引ユニットとは弾性部材により相互弾力的にヒンジ結合されることを特徴とする請求項10に記載の掃除装置。
  13. 前記吸引ノズルは、汚物吸引口に回転自在に設けられた回転ブラシを含むことを特徴とする請求項10に記載の掃除装置。
  14. 前記回転ブラシは、前記吸引ノズルに配置されたブラシモータによって回転するように設置されていることを特徴とする請求項13に記載の掃除装置。
  15. 掃除機本体と、
    前記掃除機本体に設けられたスティックハンドルと、
    前記掃除機本体に設けられ、前記請求項1ないし請求項13のうちいずれか1項に記載された掃除装置と、
    を含むことを特徴とするスティック型真空掃除機。
  16. 前記スティックハンドルは、長さ調節ができるように少なくとも1段折り畳まれることを特徴とする請求項15に記載のスティック型真空掃除機。
  17. 前記スティックハンドルは、長さ調節ができるように望遠鏡の形状に形成されることを特徴とする請求項15に記載のスティック型真空掃除機。
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